Rubén Shaw, PhD

Profesor

Laboratorio de Biología Molecular y Celular

Silla William R. Brody

Instituto Salk de Estudios Biológicos - Reuben Shaw, PhD

La investigación actual


El problema

El cáncer de pulmón y la diabetes tipo 2 son dos de las principales causas de muerte en los Estados Unidos. Resulta que tienen algo más en común: ambas enfermedades implican un percance en la forma en que las células utilizan la energía. En los tumores, las células mutadas usurpan energía para crecer agresivamente. En la diabetes, las células ya no pueden procesar y almacenar adecuadamente dos fuentes clave de energía: azúcar y grasa (lípidos).

Ahora, los científicos han descubierto un conjunto común de vías bioquímicas que normalmente suprimen tanto el cáncer como la diabetes tipo 2. En la última década ha habido una explosión de interés en los detalles de cómo las vías del cáncer se conectan con el metabolismo y, a la inversa, cómo las vías metabólicas controlan el desarrollo del cáncer y la diabetes. Esto ha llevado a una serie de nuevos descubrimientos sobre cómo las células mantienen su equilibrio energético y acoplan su metabolismo a sus necesidades de crecimiento. Los investigadores están observando que varios medicamentos para la diabetes y otros trastornos metabólicos pueden ayudar a tratar los cánceres resistentes a los medicamentos y viceversa.

El enfoque

Hace quince años, Reuben Shaw descubrió que un gen frecuentemente mutado en el cáncer (LKB1) regula una enzima llamada AMPK. Esta enzima es fundamental para el beneficio terapéutico de la metformina, que actualmente es el medicamento de primera línea para la diabetes tipo 2 más utilizado. Desde este descubrimiento, Shaw se preguntó si los medicamentos originalmente diseñados para tratar enfermedades metabólicas también podrían funcionar contra el cáncer.

Esta intrigante conexión entre el cáncer y el metabolismo coincidió con el interés emergente en el metabolismo del cáncer, que pasó rápidamente a la vanguardia de la investigación del cáncer. El laboratorio de Shaw se enfoca en descubrir nuevos aspectos de un metabolismo central y una vía de crecimiento que sustenta cómo todas las células responden a los bajos niveles de nutrientes y energía. Esta vía AMPK, que descubrió Shaw, detiene el crecimiento celular y reprograma el metabolismo cuando los nutrientes son escasos. La misma vía también ayuda a conectar mecánicamente los beneficios del ejercicio, la metformina y la dieta con la supresión del cáncer y la diabetes. En la última década en Salk, los estudios del laboratorio han llevado al descubrimiento de varias terapias nuevas tanto para el cáncer como para las enfermedades metabólicas.


Las innovaciones y descubrimientos

Dirigirse a la grasa para tratar el cáncer: el laboratorio de Shaw ha descubierto una forma de abordar y detener la síntesis de grasa para detener el crecimiento del cáncer. Desarrollaron el nuevo fármaco inhibidor de la síntesis de grasa llamado ND-646, que es prometedor cuando se combina con tratamientos comunes para el cáncer de pulmón de células no pequeñas. Este descubrimiento podría conducir a nuevos tratamientos terapéuticos para una variedad de tipos de cáncer, como el hígado u otros cánceres de pulmón.

Una bala mágica para el metabolismo: Shaw desarrolló un nuevo sistema para estudiar cómo, dónde y cuándo AMPK lleva a cabo sus funciones moleculares y terapéuticas, como revertir la diabetes, mejorar la salud cardiovascular, tratar la enfermedad mitocondrial e incluso prolongar la vida. Este modelo novedoso proporciona una nueva forma de definir los beneficios para la salud de AMPK, un regulador maestro del metabolismo, para una variedad de enfermedades.

Cómo la central eléctrica de la célula sobrevive a los ataques: el laboratorio de Shaw descubrió cómo las células activan la reparación de sus generadores de energía, las mitocondrias, después de los ataques de, por ejemplo, venenos. Cuando las células están expuestas al daño mitocondrial, la enzima AMPK envía una alerta de emergencia a las mitocondrias indicándoles que se dividan en muchos fragmentos mitocondriales diminutos para volver a ensamblarlos en unidades nuevas y utilizables. Este hallazgo proporciona información sobre trastornos como la enfermedad de Parkinson, que está relacionada con mitocondrias disfuncionales.

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Sector educativo

Licenciatura en Biología, Universidad de Cornell
Doctorado, Biología, MIT
Becario postdoctoral, Escuela de Medicina de Harvard


Premios y honores

  • Premio Mark Foundation for Cancer Research Endeavour, 2022
  • Premio al investigador destacado del Instituto Nacional del Cáncer, 2017
  • Científico de carrera temprana del Instituto Médico Howard Hughes, 2009
  • Premio de la Facultad Junior de la Asociación Estadounidense de Diabetes, 2008
  • Premio académico de investigación de la Sociedad Estadounidense del Cáncer, 2007